JP2002285247A - カテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギーの損失および炉内雰囲気の乱れを
少なくすること、および構造の簡素化を可能としたカテ
ナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置を提供提供す
る。 【解決手段】 待機中の支持ロールＲを金属ストリップ
支持位置まで上昇させるとともに、使用中の支持ロール
Ｒを金属ストリップ支持位置から下降させて炉Ｆ外に搬
出させるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置
において、待機中の支持ロールＲおよび使用中の支持ロ
ールＲが昇降可能な支持ロール昇降用開口部１８を設
け、この支持ロール昇降用開口部１８に、支持ロールＲ
を収納し、昇降させる空間部２２を有する円筒形の本体
部２３と、この両端部に設けられ、支持ロールＲの軸部
Ｒａが昇降可能な溝を有する円形の端面板２５とを備
え、支持ロールＲの収納時、支持ロールＲと本体部２３
との軸芯が略一致する回転ドラム１１を設けた構成とし
てある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属ストリップの
熱処理に適用されるカテナリー型連続熱処理炉用ロール
取替え装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステンレス鋼帯等の金属ストリッ
プの熱処理には、図２３に示すカテナリー型連続熱処理
炉Ｆが使用されている（実願昭51-177077号（実開昭53-
93506号）のマイクロフィルム）。このカテナリー型連
続熱処理炉Ｆの内部には、所定間隔で支持ロールＲが配
設されており、これにより金属ストリップＳが支持さ
れ、支持ロールＲ間でカテナリーを形成しつつ連続的に
熱処理される。この支持ロールＲは、使用しているうち
にその表面に付着してゆく酸化スケールのため、金属ス
トリップＳに傷を生じるようになる。斯かる傷の発生を
防止するために、この支持ロールＲを所定使用時間毎に
新旧取替える必要があり、このカテナリー型連続熱処理
炉Ｆにロール取替え装置７１が設けられている。

【０００３】このロール取替え装置７１は、支持ロール
Ｒの２列に対向配置された円弧回動可能な支持部７２
と、底部に両開き式に設けられた回動蓋７３とから形成
されている。そして、ロール取替え時には、回動蓋７３
を開き、待機中の支持ロールＲ側の支持部７２を回動さ
せることによりこの支持ロールＲを金属ストリップ支持
位置まで上昇させるとともに、使用中の支持ロールＲ側
の支持部７２を回動させることによりこの支持ロールＲ
を金属ストリップ支持位置から下降させ、その後回動蓋
７３を閉じる一連の動作がなされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したカテナリー型
連続熱処理炉Ｆのロール取替え装置７１では、新旧の支
持ロールが取替えが行われる間、回動蓋７３は開いたま
まとなっている。このため、炉内雰囲気の炉外への流
出、および外気の炉内への流入を招き、この結果エネル
ギーの損失および炉内雰囲気の乱れという問題が生じ
る。また、このロール取替え装置７１では、独立した駆
動部が多く、構造が複雑になるという問題がある。本発
明は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされ
たもので、エネルギーの損失および炉内雰囲気の乱れを
少なくすること、および構造の簡素化を可能としたカテ
ナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置を提供しよう
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一発明は、待機中の支持ロールを金属ストリップ
支持位置まで上昇させるとともに、使用中の支持ロール
を金属ストリップ支持位置から下降させて炉外に搬出さ
せるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置にお
いて、炉床部に待機中の支持ロールおよび使用中の支持
ロールが昇降可能な支持ロール昇降用開口部を設け、こ
の支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールを収納
し、昇降させる空間部を有する円筒形の本体部と、この
両端部に設けられ、前記支持ロールの軸部が昇降可能な
溝を有する円形の端面板とを備え、前記支持ロールの収
納時、前記支持ロールと前記本体部との軸芯が略一致す
る回転ドラムを設けた構成とした。

【０００６】また、第二発明は、第一発明の構成に加え
て、前記回転ドラムと前記支持ロールの軸部とが同軸上
で一体回転可能に係合し、前記回転ドラムが前記支持ロ
ールの回転駆動装置により回転させられる構成とした。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。図１〜４は、本発明第一実施形態
に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１
Ａを示し、このロール取替え装置１Ａは、回転ドラム１
１、シール機構１２およびロール昇降機構１３を備えて
いる。なお、カテナリー型連続熱処理炉Ｆの炉側壁１５
には、図３に示すように、２本の支持ロールＲのそれぞ
れを別個の軌跡に沿って昇降させるように上方が二手に
分かれて広がった略Ｙ字形の貫通口１６が形成されてい
る。また、カテナリー型連続熱処理炉Ｆの炉床１７に
は、図４に示すように、下部断面を略半円形とする支持
ロール昇降用開口部１８が形成されている。さらに、支
持ロールＲはモータＭにより駆動される。

【０００８】回転ドラム１１は、炉床１７の支持ロール
昇降用開口部１８の前記略半円形の周面に摺接し、この
支持ロール昇降用開口部１８を塞ぐ周面２１を有すると
ともに、軸垂直断面が略Ｕ字形の樋状の空間部２２を有
する円筒形の本体部２３とこの本体部２３の両端部に取
付けられ、Ｕ字形の溝２４を有する円形の端面板２５と
からなっている。そして、炉内から炉外へ、或いは炉外
から炉内へ移行する支持ロールＲが空間部２２に収納さ
れ、端面板２５の溝２４は前記移行する支持ロールＲの
軸部Ｒａが昇降できるように形成されている。また、回
転ドラム１１の端面板２５には、中間部材を介してモー
タ２６により旋回させられるロッド２７が取り付けられ
ており、このロッド２７により回転ドラム１１は正逆転
させられる。

【０００９】シール機構１２は、回転ドラム１１の本体
部２３の外周面と炉床１７の支持ロール昇降用開口部１
８の内周面との間に生じる隙間のうち、炉床１７の下面
部の隙間を塞ぐ昇降式シール機構３１と、炉床１７の側
面部の隙間を塞ぐ固定シール部材３３と、炉側壁１５の
貫通口１６を塞ぐ第一ブラシ式シール部材３２Ａと、回
転ドラム１１の端面板２５の溝２４を塞ぐ第二ブラシ式
シール部材３２Ｂとからなっている。なお、第一ブラシ
式シール部材３２Ａには支持ロールＲが金属ストリップ
支持位置および待機位置に相当する箇所に、また、第二
ブラシ式シール部材３２Ｂには支持ロールＲの取替え位
置にそれぞれ支持ロールＲの軸部Ｒａを貫通させる貫通
口３６を設けてある。昇降式シール機構３１は炉床１７
の下面部に生じる隙間に沿って設けられた長尺シール部
材３４とこの長尺シール部材３４を昇降させるシリンダ
３５とからなっている。そして、図４に示すように、回
転ドラム１１が停止状態にあるときには、シリンダ３５
が伸長して長尺シール部材３４は前記隙間に押付けら
れ、ここを塞いだ状態に保たれる。これに対して、回転
ドラム１１を回転させる際には、シリンダ３５が収縮し
て長尺シール部材３４は前記隙間から離れる。なお、昇
降式シール機構３１については、図面が錯綜するのを避
けるため、図１〜４では省略されている。

【００１０】ロール昇降機構１３は、金属ストリップＳ
の搬送方向において、前方側に配置される支持ロールＲ
と後方側に配置される支持ロールＲのそれぞれについて
シリンダ４１を備え、そのシリンダチューブ４２はフレ
ーム４３に支持され、シリンダ４１のピストンロッド４
４の先端部は支持ロールＲの軸受部４５にピン結合され
ている。この内、一方の軸受部４５は略Ｙ字形の貫通口
１６の前記前方側の縁部に沿って配設されたレール部材
４６Ｆにガイドされ、他方の軸受部４５は前記貫通口１
６の前記後方側の縁部に沿って配設されたレール部材４
６Ｒにガイドされ、それぞれ移動可能に設けられてい
る。

【００１１】そして、シリンダ４１を伸縮させることに
より、軸受部４５に支持された支持ロールＲが炉内の金
属ストリップ支持位置とロール取替え位置との間を移動
する。即ち、支持ロールＲは炉内の金属ストリップ支持
位置位置、炉内の待機位置、さらにこの下方で、回転ド
ラム１１と略同心となるロール取替え位置のいずれかの
位置に移動させられる。なお、第一ブラシ式シール部材
３２Ａの上部貫通口部３７には、遮蔽蓋４７が回転可能
に設けられている。そして、この遮蔽蓋４７は、支持ロ
ールＲが下降している場合には、貫通口１６が塞がれる
ように、また支持ロールＲが金属ストリップ支持位置に
ある場合には、この軸受部４５により押上げられる。

【００１２】次に、図５〜１７を参照しつつ、前述した
カテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１Ａによ
るロール取替え手順について説明する。図５は、操業時
における支持ロールＲの位置関係を示すもので、一方
（右方）の支持ロールＲ１が金属ストリップ支持位置で
金属ストリップＳを搬送し、他方(左方)の支持ロールＲ
２が炉内待機位置でロール取替えを待っている状態を示
している。この操業時では、回転ドラム１１は、空間部
２２の開口部が下方に向いた状態に保たれる。

【００１３】この場合、前述したように、一方の支持ロ
ール（使用中の支持ロール）Ｒ１の遮蔽蓋４７は上方に
押上げられ、他方の支持ロール（待機中の支持ロール）
Ｒ２側の遮蔽蓋４７は貫通口１６の開口部を塞いでい
る。さらに、この操業時においては、回転ドラム１１は
停止状態で、昇降式シール機構３２の長尺シール部材３
４は回転ドラム１１と炉床１７の支持ロール昇降用開口
部１８との間の隙間に押し付けられている。

【００１４】前記一方の支持ロールＲ１が所定時間使用
され、新旧ロールの取替え時期になると、図６に示すよ
うに、炉内待機位置にあった前記他方の支持ロールＲ２
が金属ストリップ支持位置まで上昇し、前記一方の支持
ロールＲ１とともに金属ストリップＳを支持し、搬送す
る状態に移行する。このとき、前記他方の支持ロールＲ
２側の遮蔽蓋４７は上方に押し上げられる。

【００１５】その後、図７に示すように、前記一方の支
持ロールＲ１が炉内待機位置まで下降して停止する。こ
のとき、前記一方の支持ロールＲ１側の遮蔽蓋４７は回
転し、貫通口１６の開口部を塞ぐようになる。引き続
き、図８に示すように、長尺シール部材３４を回転ドラ
ム１１から離間させた後、回転ドラム１１を１８０度回
転させて空間部２２の開口部を上向きにし、一方の支持
ロールＲ１がさらに下降して、回転ドラム１１の空間部
２２内の所定位置に収まって停止する。なお、この回転
ドラム１１の回転の際には、昇降式シール機構３２の長
尺シール部材３４は回転ドラム１１と炉床１７の支持ロ
ール昇降用開口部１８との間の隙間から離されている。

【００１６】一方の支持ロールＲ１が空間部２２内に、
そしてその軸部Ｒａが溝２４内に収まると、図９に示す
ように、回転ドラム１１が１８０度回転し、空間部２２
の開口部が下向きとなる。このとき、一方の支持ロール
Ｒ１は炉内から炉外に位置することになる。その後、図
１０および１１に示すように、前記一方の支持ロールＲ
１は、この回転ドラム１１の下方に待機させたリフター
台車Ｌ上に移載され、搬出される。そして、これと入れ
替わりに、図１２および１３に示すように、新たな予備
の支持ロールＲ０がリフター台車Ｌにより回転ドラム１
１の下方に搬入され、その軸部Ｒａがこの回転ドラム１
１の空間部２２内の上限位置まで上昇させられ、この状
態で軸受部４５がシリンダ４１により保持される。

【００１７】その後、図１４に示すように、この新たな
支持ロールＲ０はリフター台車Ｌから離され、回転ドラ
ム１１が１８０度回転し、その空間部２２の開口部が上
向きとなる。このとき、新たな支持ロールＲ０は炉外か
ら炉内に位置することになる。続いて、図１５に示すよ
うに、この新たな支持ロールＲ０が炉内待機位置まで上
昇した後、回転ドラム１１が１８０度回転し、空間部２
２の開口部が下向きとなる。さらに、この取替えられた
他方の支持ロールＲ２の使用が続き、その取替え時期が
くると、左右を逆にして、前述した手順が繰り替えされ
る。

【００１８】図１６は、本発明の第二実施形態に係るカ
テナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１Ｂを示
し、前述したロール取替え装置１Ａと互いに共通する部
分については、同一番号を付して説明を省略する。この
ロール取替え装置１Ｂでは、支持ロールＲは一定の角度
範囲内において正逆回転するアーム部材５１により支持
され、前記金属ストリップ支持位置、炉内待機位置およ
び回転ドラム１１の空間部２２内における所定収納位置
のそれぞれに移動可能に設けられている。したがって、
支持ロールＲおよびその軸部Ｒａは、図１６に示すよう
に、円弧状の描くため、空間部２２および端面板２５の
溝２４は開口部に向かって広がる形状に形成されてい
る。これに合わせて、炉側壁１５の貫通口１６の下部が
幅広となる結果、貫通口１６は全体的には略Ｖ字形に形
成されている。

【００１９】なお、支持ロールＲを炉内待機位置ではな
く、回転ドラム１１の空間部２２が下向きに開口した状
態におけるこの空間部の底部を炉外待機位置とし、ここ
で支持ロールＲをその取替え時まで待機させてもよい。

【００２０】前述したロール取替え装置１Ａでは、回転
ドラム１１と支持ロールＲのそれぞれは別個に独立駆動
されているが、本発明はこの独立駆動のタイプに限定す
るものでなく、支持ロールＲの駆動源により回転ドラム
１１を回転させるようにしてもよい。具体的には、図１
７および１８に示すように、ピン６１を通す貫通孔６２
が穿設された一対のブラケット６３を回転ドラム１１の
端面板２５の外方に向けて、その溝２４の底部の両側に
突設するとともに、支持ロールＲの軸端部Ｒｅにもピン
６１を通す貫通孔６４を設ける。そして、軸端部Ｒｅが
溝２４の底部まで移動させられると、両貫通孔６２およ
び６４にピン６１を通す。これにより、回転ドラム１１
と支持ロールＲとは一体化され、支持ロールＲとともに
回転ドラム１１も回転する。

【００２１】また、図１９および２０に示すように、端
面板２５の溝２４の底部をその曲率半径が支持ロールＲ
の軸端部Ｒｅの半径よりも僅かだけ小さくなるように形
成し、溝２４の底部に支持ロールＲの軸端部Ｒｅがしま
り嵌め状態で収まるようにする。これにより、この底部
に支持ロールＲの軸端部Ｒｅが移動してくると、この底
部の内周面と軸端部Ｒｅの外周面との間の摩擦で、支持
ロールＲが回転すると回転ドラム１１もこれに追随して
回転するようになる。さらに、図２１および２２に示す
ように、端面板２５の溝２４の底部内に突出するキー部
材６５を端面板２５に取付けるとともに、支持ロールＲ
の軸端部Ｒｅにキー部材６５が入り込むキー溝６６を形
成し、軸端部Ｒｅが溝２４の底部に移動してくるとキー
溝６６内にキー部材６５が嵌るようにする。これにより
キー部材６５とキー溝６６とが一体化し、支持ロールＲ
が回転すると回転ドラム１１も支持ロールＲと同様に回
転する。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、第一発
明によれば、待機中の支持ロールと入れ替わりに使用中
の支持ロールを搬出するためのカテナリー型連続熱処理
炉の支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールが収納
され、昇降可能な空間部を有する回転ドラムを備えた構
成としてある。このため、炉内外を連通させる空隙部が
狭くなり、かつ連通時間が短くなる故、炉内からのエネ
ルギー損失および炉内雰囲気の乱れを少なくすることが
可能になるという効果を奏する。

【００２３】また、第二発明によれば、第一発明の構成
に加えて、回転ドラムを支持ロールの回転駆動装置によ
り回転させるように形成してある。このため、第一発明
の前述した効果に加えて、構成が簡素化されるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態に係るカテナリー型連
続熱処理炉用ロール取替え装置の断面図である。

【図２】 図１に示す装置の左側面図である。

【図３】 図１のIII−III線拡大断面図である。

【図４】 図１のIV−IV線断面図である。

【図５】 図１に示す装置におけるロール取替え時の手
順を示す図である。

【図６】 図１に示す装置におけるロール取替え時の手
順を示す図である。

【図７】 図１に示す装置におけるロール取替え時の手
順を示す図である。

【図８】 図１に示す装置におけるロール取替え時の手
順を示す図である。

【図９】 図１に示す装置におけるロール取替え時の手
順を示す図である。

【図１０】 図１に示す装置におけるロール取替え時の
手順を示す図である。

【図１１】 図１に示す装置におけるロール取替え時の
手順を示す図である。

【図１２】 図１に示す装置におけるロール取替え時の
手順を示す図である。

【図１３】 図１に示す装置におけるロール取替え時の
手順を示す図である。

【図１４】 図１に示す装置におけるロール取替え時の
手順を示す図である。

【図１５】 図１に示す装置におけるロール取替え時の
手順を示す図である。

【図１６】 本発明の第二実施形態に係るカテナリー型
連続熱処理炉用ロール取替え装置の概略を示す側面図で
ある。

【図１７】 回転ドラムと支持ロールとの一体化機構を
示す図である。

【図１８】 図１７のXVIII−XVIII線断面図である。

【図１９】 回転ドラムと支持ロールとの別の一体化機
構を示す図である。

【図２０】 図１９のXX−XX線断面図である。

【図２１】 回転ドラムと支持ロールとのさらに別の一
体化機構を示す図である。

【図２２】 図２１のXXII−XXII線断面図である。

【図２３】 従来のカテナリー型連続熱処理用ロール取
替え装置を示す図である。

【符号の説明】

１Ａ ロール取替え装置 １１ 回転ドラム １２ シール機構 １３ ロール昇降
機構 １５ 炉側壁 １６ 貫通口 １７ 炉床 １８ 支持ロール
昇降用開口部 ２１ 周面 ２２ 空間部 ２３ 本体部 ２４ 溝 ２５ 端面板 ２６ モータ Ｆ カテナリー型連続熱処理炉 Ｍ モータ Ｒ 支持ロール Ｒａ 軸部 Ｓ 金属ストリップ

フロントページの続き (72)発明者 高田 隆志 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K043 AA01 EA08 GA02 GA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 待機中の支持ロールを金属ストリップ支
   持位置まで上昇させるとともに、使用中の支持ロールを
   金属ストリップ支持位置から下降させて炉外に搬出させ
   るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置におい
   て、炉床部に待機中の支持ロールおよび使用中の支持ロ
   ールが昇降可能な支持ロール昇降用開口部を設け、この
   支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールを収納し、
   昇降させる空間部を有する円筒形の本体部と、この両端
   部に設けられ、前記支持ロールの軸部が昇降可能な溝を
   有する円形の端面板とを備え、前記支持ロールの収納
   時、前記支持ロールと前記本体部との軸芯が略一致する
   回転ドラムを設けたことを特徴とするカテナリー型連続
   熱処理炉用ロール取替え装置。
2. 【請求項２】 前記回転ドラムと前記支持ロールの軸部
   とが同軸上で一体回転可能に係合し、前記回転ドラムが
   前記支持ロールの回転駆動装置により回転させられるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のカテナリー型連続熱処
   理炉用ロール取替え装置。